Grayscale概述以太坊簡史:技術與社區發展勢頭巨頭,競爭平台難以複製

加密資產管理公司 Grayscale 較全面地簡述了以太坊發展三階段、特徵、潛在優勢與風險。

原文標題:《以太坊簡史》(An Introduction to Ethereum
撰文:Grayscale,加密資產管理公司
翻譯:索老頭

以太坊(Ethereum)是一個用於去中心化應用(DApps)的全球性開源區塊鏈平台,由智能合約提供支持並嵌入本地數字貨幣 Ether (ETH)。在以太坊上,可以編寫代碼根據編程條件控制數字價值的傳輸。以太坊主要用於三個目的:一是將價值存儲在 ETH 中,二是用戶以 ETH 發送或接收付款來結算交易,三是通過以 ETH 支付的交易費用促進網路運營(即賦能 DApp) ,這些費用基於執行代碼計算出成本。

2013 年11 月,Vitalik Buterin 發布了一份白皮書,將以太坊概念化,在七位聯合創始人和其他開發人員的貢獻下,網路於 2015 年 6 月啟動。最初的開發是由 Ethereum Switzerland GmbH (EthSuisse) 領導的,目前由以太坊基金會(Ethereum Foundation)監管,這是一家總部位於瑞士的非盈利組織。

在成立之前,以太坊旨在通過整合一個能夠部署智能合約和更複雜結構(如 DApp 和分佈式自治組織(DAO))的平台,來擴展比特幣等作為點對點(P2P)數字貨幣的主要功能。它的進步是由其全球開發者社區共同努力推動的,以太坊的全球開發者社區被認為是所有數字貨幣網路中最大的。目前,以太坊正處於第四個發展階段,稱為 Serenity 或以太坊 2.0,將分幾個階段推出,預計在 2022 年後完成。

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表1:以太坊匯總統計(截至 2020 年 2 月 12 日)

 

以太坊簡史

在下一節中,我們將簡要介紹以太坊歷史上的三個主要時期:一是網路啟動前的事件;二是 2016 年 6 月臭名昭著的 DAO 黑客攻擊;三是以太坊近期和未來發展的四個計劃階段。

 

第 1 部分:網路啟動前(2013 年初至 2015 年 7 月 30 日)

2013 年,早期比特幣撰稿人、比特幣雜誌(BitcoinMagazine)聯合創始人 Vitalik Buterin 在最初的白皮書中首次將以太坊作為「世界計算機」概念證明。作為比特幣的早期採用者,Buterin 提出了這樣一種觀點,即數字貨幣及其相關的區塊鏈可以比簡單的 P2P 電子價值轉移更方便。為了實現這一宏偉願景,他著手創建一個完整的虛擬生態系統,其中包括全球區塊鏈和智能合約編程平台。兩者都將由本地數字貨幣 ETH 提供支持。

通過將編程功能直接集成到以太坊協議中,全世界的開發人員將能夠使用以太坊ETH 自動支付,設計託管在公共區塊鏈上的新型去中心化應用程序。通過使用智能合約,以太坊上的應用程序可以在動態條件下自動傳輸信息和價值,從而為新的互聯網經濟(即 Web3.0)提供定制的商業模式

2013 年末和 2014 年初,Buterin 與 Mihai Alisie、Amir Chetrit、Charles Hoskinson、Anthony Di Iorio、Gavin Wood 博士、Joseph Lubin 和 Jeffrey Wilke 聯手創立了以太坊。此後不久,Gavin Wood 在黃皮書中對以太坊的第一個功能實現進行了編碼,並詳細介紹了協議的技術細節,包括以太坊虛擬機(EVM)和智能合約編程語言 Solidity。在平行的路徑上,成立了兩個實體並負責監督以太坊的發展:2014 年 2 月成立的盈利性機構 EthSuisse 和 2014 年 7 月成立的非盈利性機構以太坊基金會。

在 2015 年 7 月 30 日網路啟動時,根據 2014 年 7 月至 8 月期間進行的首次眾籌中籌集的約 1800 萬美元,創建並分配了 7200 萬 ETH。在網路啟動的同時,決定解散 EthSuisse,並將以太坊基金會指定為致力於加速採用和使用的唯一組織。

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圖1:ETH 初期供應分配

 

第2 部分:DAO 黑客攻擊(2016 年6 月17 日)

2016 年 4 月 30 日,區塊鏈和物聯網(IoT)解決方案公司 Slock.it 宣佈在以太坊上推出「 The DAO」。DAO 的定位是去中心化風險投資基金,在 28 天的眾籌窗口期內籌集了超過 1.5 億美元。DAO 根據成員的投資比例,授予成員投票權,成員可以投票資助項目。如果一個項目被證明是有利可圖的,成員將根據相關智能合約的條款和他們在 DAO 中的股份獲得獎勵。

但是,DAO 並未按計劃工作。2016 年 6 月 17 日,一位匿名黑客利用構建 DAO 的智能合約代碼中的錯誤,向隔離的錢包地址中提取了約 6000 萬美元的ETH。因此,ETH 市場經歷了大規模拋售,投資者紛紛拋售手中的份額。

鑑於無法追回被盜資金,數字貨幣社區內部就如何更好地糾正這種情況展開爭論。最終,決定於 2016 年 7 月 20 日進行一次硬分叉,並創建一個新版本的以太坊區塊鏈。該版本將被稱為以太坊,刪除所有盜竊記錄並將被盜的 ETH 恢復給原始所有者。最初的以太坊協議被更名為 Ethereum Classic,其原始代幣被更名為 ETC。以太坊經典(Ethereum Classic)保留了交易歷史,包括 DAO 盜竊,以保持去中心化管理和不可篡改性的基本原則。

今天,以太坊和經典以太坊網路共存,並且在許多方面才剛剛開始互操作。儘管這兩個網路在功能和實際應用程序功能上相似,但自硬分叉以來,它們之間的底層分離已導致在技術架構、開發理念和治理原則上產生了重大差異。

 

第3 部分:以太坊的四個階段(2015 年7 月30 日-?)

以太坊的發展分為四個主要階段,其中一些細分為多個階段。每個階段都像硬分叉一樣集成到主協議中,並在測試網中對功能進行全面測試。隨著時間的推移,路線圖已經演變為反映社區共識。對以太坊項目的貢獻是為了達到其最後階段 Serenity,在該階段的目標是成為一個全球可擴展的支付網路和智能合約平台,抵抗集中治理。

第 1 階段:Frontier -2015 年 7 月 30 日,以太坊網路成立,使用戶能夠挖掘ETH並測試基本功能。

第 2 階段:Homestead -2016 年 3 月 14 日,更新了 Solidity 並增加了幾個參數的維度,包括天然氣價格和成本。

第 3 階段:Metropolis – Byzantium -2017 年 10 月 16 日,通過添加 zk-SNARK 和難度炸彈(作為通貨膨脹 ETH 發行的基礎),提高了隱私和安全性。

階段 3.5:Metropolis – Constantinople -2019 年 2 月 28 日改進了智能合約並使用狀態通道探索了可擴展性解決方案。

階段 4:Serenity-以太坊 2.0 -預計於 2022 年以後?將分幾個階段實施,將以太坊轉換為權益證明(PoS)協議,包括以太坊 Web 組件(eWASM),用於提高網路性能和擴展支持的智能合約編程語言。

有關四個階段中每個階段引入的功能的全面說明,請參閱 EthHub。

定義以太坊的特徵

以太坊網路旨在擴展比特幣的使用案例,並作為一個去中心化的世界計算機。雖然比特幣使用了一種有限的腳本語言,只允許 P2P 價值傳輸,但 Ethereum 被設計成計算通用的,圖靈完備的,便於與 ETH 進行更高級類型的可編程數據交互。

儘管如此,以太坊和比特幣仍具有以下一些特徵,儘管它們各自程度有所不同:

去中心化:以太坊目前採用 PoW,有效地消除了中央機構(如政府和金融機構)驗證交易或基於智能合約的網路運營的需要。Buterin 聲稱,區塊鏈在政治上和架構上是去中心化的,但在邏輯上是集中的,其中節點在網路中擁有同等的權力,並且必須協作來驗證交易。值得警告的是,雖然治理設計是去中心化的,以太坊網路中的礦池分散程度可能存在相關風險。截至 2020 年 2 月 12 日,最大的兩個礦池控制了超過 50% 的網路哈希率

無需授權:任何人都可以參與網路。

安全性:在 PoW 協議中,網路「只要誠實的節點比集體攻擊者節點控制更多的[能量]就安全」。試圖在區塊鏈上進行欺詐交易的攻擊者必須找到所需的塊,更改交易數據,然後挖出每個連續的塊,直到欺詐的塊被網路確認,這就是所謂的 51% 的攻擊。這些攻擊的主要門檻在於,它們的計算成本高,收益不確定,因此不太可能發生。儘管 2016 年的 DAO 黑客攻擊引發了對以太坊安全的擔憂,但 Atzei 等人(2016)發現攻擊的主要原因是 Solidity (用於設計以太坊智能合約的編程語言)中的漏洞,而不是網路本身的漏洞。然而,值得注意的是,隨著 Serenity 的完成,以太坊將從 PoW 網路安全模型過渡到 PoS 網路安全模型。作為以太坊網路的重大更新,任何未能正確實施這種變更的行為都可能對以太坊的價值產生重大不利影響。

開源:以太坊項目的源代碼可以在互聯網上獲得,任何人都可以免費訪問、貢獻或分叉。這是建立信任和積累用戶的一個重要特徵,以太坊項目在所有數字貨幣社區中擁有最多的活躍開發人員就證明了這一點。用戶可以提出以太坊改進建議(EIP),這是一種旨在改進網路並遵循嚴格技術指南的功能建議。

透明:所有交易都記錄在以太坊區塊鏈上,可在世界任何地方公開查看。

偽匿名:公共錢包地址與任何可識別的個人信息沒有直接聯繫。然而,在目前的狀態下,完全匿名是很難實現的。這是因為任何以太坊交易中涉及的地址在區塊鏈上都是永久和公開可見的。來自一個錢包的多筆交易或託管解決方案或交易所的數據洩露等信息基本上可以追溯到個人身份。

通貨緊縮供應:一開始,創造了 7200 萬個以太坊。ETH 的供應根據通貨緊縮機製而增加,該機制將隨著網路的成熟而繼續調整。但是,沒有指定的最大供應上限。建立一個透明的貨幣供應和發行時間表對於評估數字貨幣的長期可投資性至關重要。

 

以太坊的主要特點

以太坊是第一個將平台與智能合約功能結合起來的數字資產。它由以下元素組成,這些元素對於理解網路及其許多應用程序至關重要。

以太坊(ETH)

ETH 是以太坊特有的數字貨幣。它有三個主要目的:一是在 ETH 中存儲價值,二是允許用戶發送或接收ETH 來結算交易,三是通過 ETH 支付交易費用(稱為「Gas」)促進網路運行(賦能 DApps),這些費用基於執行代碼計算成本。Gas 是用於智能合約代碼執行的內部價值單位,通過測量執行給定指令的計算成本來計算。礦工和智能合約程序員根據等量的 Gas 在 ETH 中收取交易費用。Gas 價格的最小單位是 Wei,其中 1018 Wei 等於 1ETH。

智能合約

智能合約是一行代碼,可以方便交換任何有價值的東西,如金錢、信息、財產或投票權。它們被上傳到區塊鏈上,執行的交易無法篡改。使用智能合約,用戶可以發送或接收 ETH,創建市場,存儲註冊債務或承諾,代表財產或公司的所有權,在一組邏輯指令下轉移資金,並在合規的發售或發行中形成新的數字資產。智能合約的概念最早是由尼克·薩博(Nick Szabo)提出的,他是一位專門研究數字貨幣的著名計算機科學家,也是 BitGold 的創始人,並在 1997 年的白皮書中進行了探討。

Solidity

Solidity 是以太坊的主要編程語言。它被用來編寫智能合約、開發 DApps、構建 DAOs 和操作基於以太坊技術的物聯網(IoT)設備。以太坊網路的其他語言,如 Vyper 現在還存在,而其他語言,如 Serpent 和 Mutan,已經被棄用。

去中心化應用程序(DApps)

DApps 是利用在以太坊網路中的智能合約構建的 App、程序或工具。DApps 在許多領域都有潛在的用例,包括金融服務、資產管理、供應鏈管理、身份管理以及數據存儲的加密和傳輸。一些在以太坊區塊鏈上構建的流行 DApps 包括 MakerDAO、CryptoKitties 和 IDEX。特別是 MakerDAO,它是目前最大的去中心化金融(DeFi)平台。作為以太坊的實際應用,它有​​可能實現金融服務的民主化。截至 2020 年 2 月 12 日,約有 310 萬 ETH 被鎖定作為 DeFi 的抵押品。

去中心化自治組織(DAO)

去中心化自治組織(DAO)是獨立於中央管理機構的組織。與傳統的公司所有權在股東之間分配不同,DAO 是由那些提供代幣的人擁有的,他們也獲得了投票權。此外,DAO 的規則由其附帶的智能合約確定。

Ethash 算法

儘管 Ethereum 的 Ethash 和比特幣的 SHA-256 都使用 PoW,但這兩個協議在處理 ASICs (專用礦機)的方式上有所不同。在 Ethash 中,GPUs (圖形處理單元)是首選設備,與針對 SHA-256 的 ASICs 相比,GPUs 相對便宜。因此,以太坊挖礦過程更加平等,進入成本壁壘更低。它還降低了挖礦集中化的可能性,減少了網路被攻擊的風險。然而,採用 Ethash 的代價是計算需要更多的內存。有關 Ethash 的更多技術細節,請參閱 Github 上的開源指南。

以太坊虛擬機(EVM)

EVM 是由 Gavin Wood 博士於 2014 年創建的,詳細內容見原以太坊黃皮書,即白皮書的技術版本。虛擬機(VM)是模擬計算機行為的軟件,本質上是一個運行環境,用於在普通計算機上執行任何活動。它允許用戶測試功能,並消除在託管虛擬機的主計算機上受攻擊和失敗的風險。如果虛擬機受到攻擊,並且某些功能受損,用戶只需退出虛擬機即可。

EVM 處理以太坊區塊鏈的狀態,並執行網路上的所有智能合約、DApp 和 DAO。它是圖靈完備的,這意味著只要有足夠的時間和內存,程序將一直運行到完成。這是區塊鏈技術的重大創新,因為它允許複雜的條件邏輯,並為更複雜的程序提供了基礎。其他虛擬機,如 SputnikVM,正在開發中,並在以太坊區塊鏈項目中得到越來越多的利用。

挖礦獎勵

一開始,7200 萬 ETH 被創建並分發給公眾、以太坊基金會和開發商。以太坊配備了抑制通脹的機制,以控制新 ETH 發行率,目前的上限是每年新增 1600 萬ETH。這背後的考慮是防止任意創造貨幣,導致惡性通貨膨脹或操縱。

成功確認交易並將其上傳到區塊鏈的礦工將因其努力而獲得區塊獎勵,從而提供激勵,這促進了網路使用量的指數增長。區塊獎勵從 5 ETH 開始,在拜占庭硬叉之後減少到 3 ETH,在君士坦丁堡硬分叉之後減少到當前的 2 ETH。與比特幣一樣,以太坊礦工也可能會獲得額外的 ETH 交易費用。

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圖2:以太坊提案的挖礦獎勵時間表

自成立以來,區塊獎勵的歷史如下:

  • 區塊#0 至區塊#4,369,999:5 ETH
  • 區塊#4,370,000 至區塊#7,280,000:3 ETH (通過 EIP-649 更改)
  • 區塊#7,280,000 至今:2 ETH (通過 EIP-1234 進行了更改)

以太坊的潛在優勢

與傳統的金融機構,支付渠道和其他數字貨幣網路相比,以太坊協議的設計具有三個潛在的優勢:

1.開創性的智能合約功能:以太坊是第一個整合智能合約平台的數字貨幣網路。因為此功能,開始出現現實世界的用例並維持價值(例如 DeFi)。考慮到以太坊在過去幾年中作為第二大數字貨幣網路的地位,必須認識到以太坊在數字資產類別和傳統金融領域的影響。

2.活躍的開發者社區:以太坊是 Github活動所有指標中最流行的數字貨幣網路之一,包括提交數量、貢獻者總數、項目觀察者總數和星標總數

3.機構和企業支持:企業以太坊聯盟(EEA)是一個致力於促進企業和個人採用和使用以太坊的組織。它還努力構建企業區塊鏈解決方案和以太坊區塊鏈的潛在私有鏈、聯盟鏈版本,以滿足以前未滿足的業務需求。它由 450 多家跨國公司組成,包括微軟、摩根大通、豐田和英特爾。越來越多的公司加入 EEA是一種趨勢,在這種趨勢下,成熟的公司正在探索區塊鏈技術的價值,並投入大量時間和資源用於相關的計劃。

以太坊的潛在風險

在選擇使用和投資的不同數字貨幣網路時,需要考慮一些重要的權衡。選擇通常取決於最能滿足用戶需求的數字貨幣。下面我們概述了與投資以太坊相關的四個主要風險:

可擴展性問題

與許多數字貨幣一樣,以太坊在可擴展性方面面臨限制。目前,該網路平均每秒只能處理 15 筆交易,而傳統的支付渠道,如 VISA,每秒大約處理 1700 筆交易。以太坊已經進行了幾次調整,以適應其最初設計帶來的擴展性挑戰。然而,可擴展性仍然是以太坊網路面臨的最大挑戰之一,並且仍然是開發者研究的一個活躍領域。

目前正在研究兩種方法來解決以太坊的可擴展性問題:一是鏈上,或第 1 層(指主區塊鏈)。二是鏈下,或第 2 層(指主區塊鏈以外的功能實現,如 Plasma、側鏈、支付渠道和狀態通道)。

有關以太坊 2.0 計劃的可擴展性功能的更多信息,請參閱以太坊 Github。

去中心化程度

以太坊網路的去中心化程度可能存在風險,特別是在礦池方面。例如,截至 2020 年 2 月 12 日,前兩大礦池控制了超過 50% 的網路哈希率。

競爭

以太坊面臨很多通用平台數字貨幣網路的激烈競爭,包括以太坊經典、Horizen、Eos 和 Tezos 等。其中每一個都可能被視為以太坊的直接或間接競爭對手,而 DApps、智能合約功能或其他用例在其中一個或某些用例上的服務是否更好,還有待觀察。這些網ㄒ也有可能集體失敗,或者由於市場競爭的力量,它們的某種組合會同時成功。然而,與上述(及其他)競爭性網路相比,以太坊具有更高的採用率,並擴展到開發者、交易所上市、應用程序和底層網路基礎設施,如錢包和前端支付處理軟件。

智能合約的不穩定性

由於智能合約產生的交易可能難以停止或逆轉,底層代碼中的任何漏洞都可能削弱網路。例如,2016 年 DAO 中的漏洞允許未知攻擊者將價值約 6000 萬美元的 ETH 轉移到隔離的錢包地址中。這一事件引發了以太坊的爭議,導致它分叉成兩個網路:以太坊和以太坊經典。2017 年, Parity Technologies 開發的多簽錢包軟件 Parity 受到兩起黑客攻擊的影響。第一次是在 2017 年7 月,導致 3,000 萬美元的 ETH 被盜,第二次是在 2017 年 11 月,導致約 1.6 億美元的 ETH 被無限期凍結。智能合約技術相對較新,仍在開源開發中。

貨幣政策擔憂

ETH 沒有最高供應上限,貨幣政策路線圖似乎有些模棱兩可。已經提出了一些提案,建議以太坊網路設置一個供應上限,以引入貨幣稀缺性,防止任意創造貨幣。特別是,在 EIP960 中,Buterin 提出了 1.2 億 ETH 的供應上限,但這並沒有被社區所接受。

監管不確定性

美國證券交易委員會(SEC)表示,根據聯邦證券法,某些數字資產可能被視為「證券」。迄今為止,美國證券交易委員會只確定了比特幣和以太坊這兩種數字資產,它並不打算將它們視為證券。然而,在開源以太坊網路上建立的代幣、產品和業務有許多監管方面的考量,可能對以太坊價格構成進一步的風險。

總結

以太坊開創了區塊鏈技術的第二次創新浪潮,擴展了比特幣提供的用例,鞏固了自己在數字貨幣生態系統中的獨特地位。以太坊最終的目標是成為領先的智能合約兼容數字貨幣平台。儘管 2016 年 DAO 黑客攻擊導致以太坊以太坊經典硬分叉備受爭議,以太坊仍保持其作為數字貨幣生態系統中市值第二大網路的地位,並在眾多支持者的支持下證明了其韌性。以太坊擁有遍布全球的用戶、開發者和企業網路,在技術和社區方面有巨大的發展勢頭,競爭平台很難複製。

本文經鏈聞同意授權轉載,文章來源:鏈聞 ChainNews(ID:chainnewscom)

 

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